元素解码 | 安捷伦ICP-OES助力驶入“钠”电池元素检测快车道

近年来，随着国家碳中和目标的设定和能源转型需求的增加，新能源电池作为动力和储能领域的作用越来越重要，常见的化学电池包括铅酸电池、锂电池、钠电池和液流电池等。然而，由于锂资源的稀缺和锂电池生产成本的问题，钠电池正逐渐成为研究的热点。

钠电池由于具有低成本、原材料丰富和更高的安全性等优点，已经成为储能电池和低速电动车的首 选方案，目前，各大电池头部企业也在积极发布钠电池的量产计划，2023 年也是钠电池产业化元年。可以预见，随着技术进步和市场需求的增长，钠电池产业将很快迎来一波繁荣期。

ICP-OES 应用特点介绍

钠电池正极材料主含量元素分析，采用的安捷伦 5800 ICP-OES 具有以下特点：

气路采用连续可调质量流量计

光室温度波动范围为 ± 0.1 ℃

仪器参数实时监控面板，可以实时掌握雾化气压力，等离子气排气温度和氩气压力波动，保证仪器具有良好的稳定性

钠电池正极材料主要分为三种技术路线，即层状氧化物、普鲁士蓝类和聚阴离子正极材料。目前比较有代表性的正极材料为层状氧化物，和三元正极材料类似，钠电正极材料也需要测定主含量元素及摩尔比，主含量的准确性和稳定性关系到产品质量，采用 ICP-OES 测定时，具有极大的挑战，采用安捷伦 5800 ICP-OES 测定人工合成的模拟钠电池正极材料消解液中的主含量元素时，分别将 Cu、Fe、Mn 和 Ni 元素的实测摩尔百分比减去 20%、20%、30% 和 30%，得到的 4 h 内 Cu、Fe、Mn 和 Ni 元素的摩尔百分比极差均小于 < 0.15%。测定结果波动极小，该方法具有出色的长期稳定性。

4 h 稳定性测试（无内标校正）中各目标元素摩尔百分比的波动

本实验进行了 5 天稳定性测试，测定结果显示，Cu、Fe、Mn 和 Ni 元素的摩尔百分比极差均小于 0.1%，表明该方法在多日测试中具有良好的稳定性。

5 天稳定性测试结果

结 语

采用 ICP-OES 进行钠电池主含量的准确定量分析，搭配气路高精度控制系统和Z稳定的光室，确保仪器具有良好的稳定性。这将有助于锂电行业实现高效快速的元素检测。